等離子粘接影響設(shè)備強度的物理因素
1.表面粗糙度:
當(dāng)膠粘劑良好地浸潤被粘材料表面時(接觸角θ<90°),表面的粗糙化有利于提高膠粘劑液體對表面的浸潤程度,增加膠粘劑與被粘材料的接觸點密度,從而有利于提高粘接強度。反之,當(dāng)膠粘劑對被粘材料浸潤不良時(θ>90°),表面的粗糙化就不利于粘接強度的提高。
2.表面處理:
粘接前的表面處理是粘接成功的關(guān)鍵,其目的是能獲得牢固耐久的接頭。由于被粘材料存在氧化層(如銹蝕)、鍍鉻層、磷化層、脫模劑等形成的“弱邊界層”,被粘物的表面處理將影響粘接強度。例如,聚乙烯表面可用熱鉻酸氧化處理而改善粘接強度,加熱到70-80時處理1-5分鐘,就會得到良好的可粘接表面,這種方法適用于聚乙烯板、厚壁管等。而聚乙烯薄膜用鉻酸處理時,只能在常溫下進行。如在上述溫度下進行,則薄膜的表面處理,采用等離子或微火焰處理。
對天然橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠和氯丁橡膠表面用濃硫酸處理時,希望橡膠表面輕度氧化,故在涂酸后較短的時間,就要將硫酸徹底洗掉。過度的氧化反而在橡膠表面留下更多的脆弱結(jié)構(gòu),不利于粘接。
對硫化橡膠表面局部粘接時,表面處理除去脫膜劑,不宜采用大量溶劑洗滌,以免不脫膜劑擴散到處理面上妨礙粘接。
鋁及鋁合金的表面處理,希望鋁表面生成氧化鋁結(jié)晶,而自然氧化的鋁表面是十分不規(guī)則的、相當(dāng)疏松的氧化鋁層,不利于粘接。所以,需要除去自然氧化鋁層。但過度的氧化會在粘接接頭中留下薄弱層。
3.滲透:
已粘接的接頭,受環(huán)境氣氛的作用,常常被滲進一些其他低分子。例如,接頭在潮濕環(huán)境或水下,水分子滲透入膠層;聚合物膠層在有機溶劑中,溶劑分子滲透入聚合物中。低分子的透入首先使膠層變形,然后進入膠層與被粘物界面。使膠層強度降低,從而導(dǎo)致粘接的破壞。
滲透不僅從膠層邊沿開始,對于多孔性被粘物,低分子物還可以從被粘物的空隙、毛細管或裂縫中滲透到被粘物中,進而侵入到界面上,使接頭出現(xiàn)缺陷乃至破壞。滲透不僅會導(dǎo)致接頭的物理性能下降,而且由于低分子物的滲透使界面發(fā)生化學(xué)變化,生成不利于粘接的銹蝕區(qū),使粘接完全失效。
4.遷移:
含有增塑劑被粘材料,由于這些小分子物與聚合物大分子的相容性較差,容易從聚合物表層或界面上遷移出來。遷移出的小分子若聚集在界面上就會妨礙膠粘劑與被粘材料的粘接,造成粘接失效。
5.壓力:
在粘接時,向粘接面施以壓力,使膠粘劑更容易充滿被粘體表面上的坑洞,甚至流入深孔和毛細管中,減少粘接缺陷。對于粘度較小的膠粘劑,加壓時會過度地流淌,造成缺膠。因此,應(yīng)待粘度較大時再施加壓力,也促使被粘體表面上的氣體逸出,減少粘接區(qū)的氣孔。
對于較稠的或固體的膠粘劑,在粘接時施加壓力是必不可少的手段。在這種情況下,常常需要適當(dāng)?shù)厣邷囟?,以降低膠粘劑的稠度或使膠粘劑液化。例如,絕緣層壓板的制造、飛機旋翼的成型都是在加熱加壓下進行。
為了獲得較高的粘接強度,對不同的膠粘劑應(yīng)考慮施以不同的壓力。一般對固體或高粘度的膠粘劑施高的壓力,而對低粘度的膠粘劑施低的壓力。
6.膠層厚度:
較厚的膠層易產(chǎn)生氣泡、缺陷和早期斷裂,因此應(yīng)使膠層盡可能薄一些,以獲得較高的粘接強度。另外,厚膠層在受熱后的熱膨脹在界面區(qū)所造成的熱應(yīng)力也較大,更容易引起接頭破壞。
7.負荷應(yīng)力:
在實際的接頭上作用的應(yīng)力是復(fù)雜的,包括剪切應(yīng)力、剝離應(yīng)力和交變應(yīng)力。
(1) 切應(yīng)力:由于偏心的張力作用,在粘接端頭出現(xiàn)應(yīng)力集中,除剪切力外,還存在著與界面方向一致的拉伸力和與界面方向垂直的撕裂力。此時,接頭在剪切應(yīng)力作用下,被粘物的厚度越大,接頭的強度則越大。
(2) 剝離應(yīng)力:被粘物為軟質(zhì)材料時,將發(fā)生剝離應(yīng)力的作用。這時,在界面上有拉伸應(yīng)力和剪切應(yīng)力作用,力集中于膠粘劑與被粘物的粘接界面上,因此接頭很容易破壞。由于剝離應(yīng)力的破壞性很大,在設(shè)計時盡量避免采用會產(chǎn)生剝離應(yīng)力的接頭方式。等離子噴涂機使用注意事項
1、等離子系統(tǒng)內(nèi)部有高頻高壓,禁止打開機箱后蓋,進行調(diào)試與維修并可靠接地,為防觸電,不可濕手操作。
2、等離子焰溫度很高,請不要在有易燃易爆物料場所使用。
3、請不要用手觸摸等離子火焰,避免被電與燒傷。
4、等離子機移動運行時,嚴禁將身體及其它物體伸進護機箱內(nèi),以免造成不必要損失。
5、未經(jīng)設(shè)備技術(shù)員允許不得隨意更改特定系統(tǒng)參數(shù);
6、當(dāng)機器操作不當(dāng),導(dǎo)致緊急情況發(fā)生時,立即按下斷電;
等離子設(shè)備相比傳統(tǒng)設(shè)備的優(yōu)勢在于以下幾個方面:
1.清潔有效
等離子體能量密度大,反應(yīng)速度快,可以有效清除污染物,如空氣中的細菌、病毒、甲醛、苯等有害物質(zhì),水中的金屬離子、難降解有機物等,不會留下二次污染物。此外,等離子體還可以分解有機廢氣,在化工行業(yè)、食品加工廠、油漆涂料產(chǎn)品等領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用。
2.一體化設(shè)計
現(xiàn)代等離子設(shè)備通常采用一體化設(shè)計,可以將發(fā)電、制氫、催化裂化、氧化脫硫、高溫處理等過程集成在一起,并且可以實現(xiàn)自動化、智能化控制和在線監(jiān)測,大大提高了生產(chǎn)效率和安全性。
3.節(jié)能環(huán)保
等離子技術(shù)是一種清潔的、低碳的新型能源技術(shù),與傳統(tǒng)燃燒技術(shù)相比,其反應(yīng)速率快,能量轉(zhuǎn)換率高,在產(chǎn)生能量時幾乎不會產(chǎn)生任何污染物,是一種非常環(huán)保的能源選擇,在未來能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化中具有重要地位。
4.多功能性
等離子設(shè)備可以廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。例如,它可以用于核聚變能源領(lǐng)域,是未來人類解決能源危機有希望的一種方案;還可以用于太陽能熱發(fā)電和光伏技術(shù)上,可以又很好的解決太陽能用電中的技術(shù)難題;在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,等離子體可以成為治療腫瘤和其他疾病的重要手段;同時,等離子體還可以用于激光熔凝、表面改性、新材料開發(fā)等方面。